2019版高考物理一轮复习实验增分专题13用油膜法估测分子的大小学案20180504334

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1、实验十三　用油膜法估测分子的大小考纲要求考情分析命题趋势用油膜法估测分子的大小近五年未出现高考题高考对本实验的考查主要侧重于以下三个方面：1.实验原理的理解；2.“数格法”估算面积的应用；3.实验数据处理和误差分析知识梳理·夯实基础一、原理与操作5二、注意事项(1)油酸酒精溶液配制后不宜长时间放置，以免浓度改变，产生误差．(2)油酸酒精溶液的浓度以小于为宜．(3)痱子粉的用量不要太大，否则不易成功．(4)测1滴油酸酒精溶液的体积时，滴入量筒中的油酸酒精溶液的体积应为整毫升数，应多滴几毫升，数出对应的滴数，这样求平均值误差较小．(5)浅盘里

2、水离盘口面的距离应较小，并要水平放置，以便准确地画出薄膜的形状，画线时视线应与板面垂直．(6)要待油膜形状稳定后，再画轮廓．(7)本实验只要求估算分子的大小，实验结果的数量级符合即可．三、误差分析(1)纯油酸体积的计算引起误差；(2)油膜形状的画线误差；(3)数格子法本身是一种估算的方法，自然会带来误差．核心考点·分层突破考点1　原验原理[例1]在“用油膜法估测分子的大小”实验中，(1)(多选)该实验中的理想化假设是(　ABD　)5A．将油膜看成单分子层油膜B．不考虑各油酸分子间的间隙C．不考虑各油酸分子间的相互作用力D．将油酸分子看成球

3、形(2)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是(　B　)A．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓B．对油酸溶液起到稀释作用C．有助于测量一滴油酸的体积D．有助于油酸的颜色更透明便于识别(3)某老师为本实验配制油酸酒精溶液，实验室配备的器材有：面积为0.22m2的蒸发皿、滴管、量筒(50滴溶液滴人量筒体积约为1毫升)、纯油酸和无水酒精若干．已知分子直径数量级为10－10m，则该老师配制的油酸酒精溶液浓度(油酸与油酸酒精溶液的体积比)至多为__1.1__‰(保留两位有效数字)．解析　(1)计算分子直径是根据体积与面积之比，所以需将油

4、膜看成单分子层油膜，不考虑各油酸分子间的间隙，将油酸分子看成球形，故选项A、B、D正确．(2)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是对油酸起到稀释作用，酒精稀释油酸是为了进一步减小油酸的面密度，使油酸分子尽可能的少在竖直方向上重叠，更能保证其形成单层分子油膜，也就是为了减小系统误差．(3)根据题意可得＝0.22，解得x＝0.0011，所以千分比为1.1‰．考点2　实验数据处理[例2]油酸酒精溶液的浓度为每10000mL油酸酒精溶液中有油酸6mL，用滴管向量筒内滴75滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1mL.若把一滴这样的溶液滴入盛水

5、的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的单分子油膜的形状如图所示．(1)若每一小方格的边长为10mm，则油酸薄膜的面积为__1.15×10－2__m2；(2)每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为__8×10－12__m3；(3)根据上述数据，估算出油酸分子的直径为__7×10－10__m.(保留一位有效数字)解析　(1)从题图中数出方格数约为115个，则油酸薄膜的面积为115×1cm25＝1.15×10－2m2；(2)每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为＝8×10－12m3；(3)根据上述数据，估算出油酸分子的直径d＝＝m≈

6、7×10－10m．对应演练·迁移运用1．(多选)某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，计算结果偏大，可能是由于(　AC　)A．油酸未完全散开B．油酸中含有大量酒精C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格D．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴解析　由d＝可知，选项A、C正确；油酸中含酒精，酒精能挥发，对实验结果无影响，选项B错误；求每滴体积时，1mL溶液的滴数多记了10滴，故d偏小，选项D错误．2．某油剂的密度为0.8×103kg/m3，取这种油剂0.8g滴在水面上，最后形成的油膜的最大面积约为(　B　)A．10－10

7、m2B．104m2C．1010cm2D．104cm2解析　S＝＝m2＝1×104m2，故选项B正确．3．关于将油膜形状画在玻璃板上的步骤，下列说法正确的是(　B　)A．滴上油酸后在油膜扩散到最大面积时画B．滴上油酸后等油酸形状稳定后尽快画C．等的时间越长越好D．随便什么时候画都行解析　油酸酒精溶液在滴入水中后由于表面张力的作用会扩散，刚开始时由于油膜中有酒精，所以面积较大，酒精溶于水后会很快挥发，油膜面积又会缩小，此后有一段时间，油膜形状处于稳定状态，测油膜面积应该在这段时间内测，所以选项A错误，选项B正确；如果等的时间过长，则油膜的形状

8、会发生变化，痱子粉所形成的包围圈会逐渐破裂，无法再测，所以选项C、D错误．4．用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的(　B　)A．摩尔质量B．摩尔体积C．质量D．